一种IDC现网设备快速替换与网络优化方法

文静，李倩，吴梦雄，孙银青

（中国移动通信集团政企客户分公司，北京 100053）

一种IDC现网设备快速替换与网络优化方法

文静，李倩，吴梦雄，孙银青

（中国移动通信集团政企客户分公司，北京 100053）

运营商的IDC网络运行时间过长，需要集中针对老旧设备进行网络接入平台设备替换和网络结构优化。本文采用3种新技术进行现场割接，最大限度的提高割接速度，减少对客户业务的影响。可有效缩短割接时间，使业务平滑过渡， 割接时间从30 min左右缩短至1～2 min，极大的减少了对客户业务的影响，从而提高了服务质量，保障公司收入。

IDC；网络优化； 替换

1 背景

随着IDC业务的开展，大量客户入驻，网络规模越来越大，结构越来越复杂，在现网环境下，网络调整、扩容等操作，都存在影响现有IDC业务的风险。如何保证在现有复杂网络环境中业务操作的安全，成为IDC网络运营需要重点考虑的问题。

本文以北京某IDC机房为例，论述在实现复杂网络环境下，采用3种新技术进行现场割接，最大限度的提高割接速度，减少对客户业务的影响。

2 现网环境

中国移动某地数据中心2003-2004年建设的机房均采用Catalyst 3550系列，随着设备的老化需要在新的工程中替换为华为3352交换机以及去除一些网络节点，提高数据中心接入平台网络运行的可靠性和稳定性，网络操作涉及某地机房所有接入客户业务。

3 网络割接方案

本次网络改造需替换18台交换机，受影响客户143家，接入服务器接近千台。在设备替换期间，需要进行客户网线拆除、Cisco3550下线，华为S3352上线、新设备加电、设备启动、配置倒入、客户网线接通等一系列操作。每更换一台交换机都会中断其接入客户的网络连接，客户网络中断时间最少需要30 min，对客户业务持续性是无法承受。影响范围如图1所示。

为了减少割接过程中对客户业务的影响，本成果把常规的设备替换（旧设备下线新设备上线）转变为双线上联结构分拆为单臂上联结构、新旧设备割接期间同时运行+客户瞬时切换。3种方式组合利用，在割接期间新旧设备同时运行，客户网络接口从Cisco3550割接到华为S3352时间控制在5 s左右，接近交换机端口启用时自检极限。方法如下。

图1 网络设备替换割接示意图1

3.1 双线上联结构分拆为单臂上联结构

Cisco3550交换机与IDC核心设备通过OSPF路由协议双上联链路，在设备替换前，确认其双上联链路状态有效。确认无误后把Cisco交换机其中一条上联链路断开，连接到华为交换机（如图2所示），华为交换机按照原Cisco交换机端口协商模式、IP地址、OSPF协议、协议认证等参数进行配置。

图2 网络设备替换割接示意图2

3.2 新旧设备割接期间同时运行+客户瞬时切换

Cisco3550和华为3352同时在线运行。当客户接入网线从Cisco交换机拔掉，其端口状态down，触发此端口先关的IP路由重新计算收敛。客户网线接入到华为交换机后，交换及端口通过自检后即可激活为up，触发IP路由重新计算收敛，此客户网络接口割接完毕（如图3所示）。客户由Cisco3550切换到华为3352期间，如遇到切换失败的客户，可以瞬间回退客户业务，有充分的时间分析和解决割接失败的原因。处理过程中客户网络通过Cisco3550转发数据流量，对客户业务影响非常小。

客户割接期间由测试组完成割接前后客户IP路由信息、ARP缓存信息、MAC地址以及业务流量进行对比，出现问题及时查找原因（客户测服务器ARP缓存清除为常见操作方法）。

图3 网络设备替换割接示意图3

Cisco交换机所有接入客户，逐个迁移到华为3352交换机（如图4所示）。割接完毕后，Cisco3550不再转发任何客户数据。

Cisco3550交换机接入客户迁移完毕后，把Cisco3550的另外一条上联链路迁移到华为S3352交换机上（如图5所示），并确认其双上联结构运行稳定有效。Cisco3550交换机割接完毕，可以直接下线或者并行空载一段时间。

根据以上割接步骤，把中国移动数据中心接入层设备逐步替换成华为交换机，替换完毕后拓扑如图6所示。

3.3 交换机启用环路抑制机制

在二层接入网络环境中，生成树协议通过阻塞二层网络中的冗余链路，将网络修剪成树状，达到消除环路的目的。有些技术实力雄厚的公司会研发其自由协议，如Cisco公司，在网络技术方面，自身设备及有很多私有协议特性，这些特性在Cisco与Cisco设备之间可以稳定运行，当与其他厂商设备连接时就会出现协议不兼容的情况，严重时会导致链路中断甚至导致网络瘫痪。

图4 网络设备替换割接示意图4

图5 网络设备替换割接示意图5

图6 网络设备替换割接示意图6

在本次设备替换过程中，用华为设备替换Cisco设备，原有网络设备启用的生成树协议pvst+设备更换华为3352后，生成树协议需要启用MSTP来实现环路抑制。

MSTP协议MISTP（Multi-Instance Spanning Tree Protocol， 多实例生成树协议）定义了“实例”的概念。实例就是多个VLAN的一个集合，通过多个VLAN捆绑到一个实例中。MSTP相对于之前的种种生成树协议而言，优势非常明显。MSTP具有VLAN认知能力，可以实现负载均衡，可以实现类似RSTP的端口状态快速切换，可以捆绑多个VLAN到一个实例中以降低资源占用率。MSTP还可以很好地向下兼容STP/RSTP。

4 网络割接效果

应用本次方案，割接时间大大缩短，基本属于平滑过渡，极大的减少了对客户业务的影响。成果应用前后对比如表1所示。

表1 方案应用前后对比表

5 结论

本次在复杂IDC现网条件下设备快速替换与网络优化的方法如下。

（1）将2层割接由常规的设备替换（旧设备下线新设备上线）转变为双线上联结构分拆为单臂上联结构。

（2）新旧设备割接期间同时运行+客户瞬时切换。

（3）将设备私有协议转为公有协议。

此方法最大限度的减少了常规网络割接操作对客户业务的影响，保证客户正常的业务需求，保障了公司收入，间接提高了公司形象，值得全网进行推广应用。

[1] 李伟, 刘波, 罗军舟. 适合大规模网络的一种新型智能网管模型及性能分析[J]. 通信学报, 2006(5).

[2] 佘健, 窦丽华, 陈杰. 基于SNMP协议的网络主机综合监控方法研究[J]. 北京理工大学学报, 2002(3).

[3] 杨雅辉, 王行刚. 一种基于分布式对象技术的层次化网络管理结构[J]. 计算机工程与应用, 2000(2).

News

2017中国数据中心与交换中心发展高峰论坛成功召开

5月17日，由中国专业的互联网内容传输整体解决方案提供商蓝汛ChinaCache联合中国数据中心工作组CDCC共同举办的以“绿色 开放 共享”为主题的2017中国数据中心与交换中心发展高峰论坛在蓝汛首鸣数据中心成功召开。来自金融、运营商、政府等行业在内的200余位用户参加了论坛。

本次论坛通过多视角、多维度系统讨论了数据中心的绿色发展、互联网的开放融合以及全新的共享生态理念。分享了数据中心发展、选型和建设的思路和经验，倡导建立完整的数据中心与互联网的共享生态，并就数据中心与云计算发展的相关议题进行了深入交流。

蓝汛ChinaCache创始人、董事长兼首席执行官王松先生在论坛致辞中表示，绿色节能是数据中心建设的一大方向，代表着共享理念的互联网交换中心正是目前的发展趋势，因此，绿色、开放、共享成为了本会论坛的主题。成立于1998年的蓝汛ChinaCache，不仅仅向广大行业用户提供了领先的绿色数据中心，而且作为荷兰阿姆斯特丹互联网交换中心（AMSIX）的战略合作伙伴，率先在国内建立了互联网交换中心，以开放、共享的理念为用户提供优质的服务。

中国数据中心工作组组长、中国电子工程设计院副总工程师钟景华先生发表了以《国内外互联网交换中心发展趋势》的主题演讲，就为什么要建互联网交换中心、国内现有的网络结构、互联网交换中心的网络结构等内容进行了深入剖析，并结合美国多个数据中心的实际使用情况，详细介绍了互联网交换中心的应用，演讲内容得到了与会专家的一致好评。

(于艳荣)

A method for rapid replacement and network optimization of equipment under IDC current network condition

WEN Jing, LI Qian, WU Meng-xiong, SUN Yin-qing
(China Mobile Communications Corporation Government and Enterprise Service Company, Beijing 100053, China)

IDC network running time is too long, we need to focus on the old equipment for network access platform equipment replacement and network structure optimization. The results of the 3 kinds of new technology on-site cutover, the maximum increase rate to reduce the impact on cutover customer service. can effectively shorten the cutting time, make the business smooth transition, cutting time is shortened from 30 minutes to 1～2 minutes, greatly reduce the impact on the customer service, so as to improve the quality of service, to protect the company's revenue.

IDC; network optimization; replacement

TN915

A

1008-5599（2017）06-0036-04

2016-09-06